• Title/Summary/Keyword: 폐열

Search Result 439, Processing Time 0.026 seconds

박막형 열전 소재의 두께 방향 열전도도 측정 장비 개발

  • Kim, Yeong-Seok;Ha, Su-Hyeon;Gang, Sang-U;Song, Jae-Yong;Park, Seon-Hwa;Hyeon, Seung-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2016.02a
    • /
    • pp.112-112
    • /
    • 2016
  • 열전 발전은 버려지는 폐열을 재사용 가능한 에너지로 전환할 수 있다는 점에서 차세대 청정 에너지원으로 분류되며, 19세기 초 발견된 이래 꾸준히 연구되어온 연구 분야이다. 특히 1990년대 열전소재로의 나노 기술의 접목에 따라 열전성능(figure of merit, ZT)이 2 배 이상 증가 되면서, 고성능의 열전 소재 개발을 위해 나노구조화 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 열전 특성 측정용 상용 장비의 경우, 벌크형 소재를 대상으로 설계되어 연구실 수준에서 개발되고 있는 마이크로미터 스케일의 두께를 가지는 박막형 열전 소재의 두께 방향 (cross-plane)의 열전 특성을 평가하는데 정밀성이 떨어져서 적합하지 않다. 이러한 표준화된 측정 기술의 부재로 인하여 최근 연구되고 있는 나노소재들의 열전 특성 측정 결과를 정확하게 측정하지 못하고 있다 [1] 본 연구에서는 박막형 열전 소재의 열전성능을 평가하는데 가장 중요한 요소인 열전도도를 측정하기 위해 장비를 설계하고, 장비의 측정 능력에 대해 평가하였다. 특히, 측정 포인트 간 큰 온도 차가 발생하여 비교적 쉽게 측정이 가능한 너비 방향 (in-plane) 이 아닌, 온도 차가 작은 박막의 두께 방향의 열전도도를 측정하였다. 그리고 센서의 측정 능력을 평가하기 위해, 폴리이미드를 대상으로 $-10-70^{\circ}C$ 온도 범위에서 측정한 결과와 벌크형 소재 대상으로 신뢰성이 확보된 보호열판법을 이용해 측정한 결과를 비교하였다.

  • PDF

Design of Economic Analysis Module for Waste Heat Recovery based on Systems Engineering Approach (시스템엔지니어링 기반 산업 폐열 발전시스템 경제성 분석 모듈 설계)

  • Kim, Joon Young;Cha, Jae Min;Park, Sung Ho;Shin, Jung Uk;Lee, Tae Kyong
    • Journal of the Korean Society of Systems Engineering
    • /
    • v.14 no.1
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 2018
  • In the energy-guzzling industries such as steel making and cement, power plants utilizing waste heat have been attracting attention to increase energy efficiency. However, the existing economic analysis system doesn't consider the special working fluids and the cost models of the main equipment used in the waste heat recovery power plant. So it is difficult to estimate the plant economics accurately. Therefore, It is required to develop a economic analysis module that can more accurately evaluate for the power plant. In this study, the systems engineering approach was used to design and develop the module that systematically reflects the characteristics of the power plant and various requirements. Specifically, first, the special working fluids and main equipment applied to the power plant were investigated. Next, the cost models for each equipment were developed. Finally, the economic analysis module based on this was developed.

A Optimization of the ORC for Ship's Power Generation System (해수 온도차를 이용한 선박의 ORC 발전 시스템 최적화)

  • Oh, Cheol;Song, Young-Uk
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • v.36 no.5
    • /
    • pp.595-602
    • /
    • 2012
  • In this study, for the purpose of reduction of $CO_2$ gas emission and to increase recovery of waste heat from ships, the ORC (Organic Rankine Cycle) is investigated and offered for the conversion of temperature heat to electricity from waste heat energy from ships. Simulation was performed with waste heat from the exhaust gasse which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. Various fluid is used for simulation of the ORC system with variable temperature and flow condition and efficiency of system and output power is compared. Finally, 2,400kW output power is obtained by system optimization of the preheater and reheater utilizing waste heat form sea water cooling system.

Experimental Study on the Optimal Heat Exchanger of Thermoelectric Generation System for Industrial and Automobile Waste Heat Recovery (차량 및 산업설비 폐열회수용 열전발전시스템의 최적 열교환 시스템에 관한 실험적 연구)

  • Chung, Jae-Hoon;Kim, Woo-Chul;Lee, Jin-Ho;Yu, Tae-U.
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 2008.05a
    • /
    • pp.460-463
    • /
    • 2008
  • A large part of the overall industrial energy is dissipated as waste heat despite of much development in the utilization of thermal energy. A mean efficiency is reported to be only around 30 to 35%. The existing waste heat recovery technology has reached its limit and consequently, the development of a new technology is necessary. Improving efficiency using thermoelectric technology has recently come into the spotlight because of its unique way to recover thermal energy. In fact, thermoelectric generator directly converts thermal energy into electric energy by a solid state without any moving parts. Futhermore remarkable improvement in the thermoelectric energy conversion efficiency has been achieved. In this study, a thermoelectric generator was made using commercialized thermoelectric modules. With thermoelectric modules attached on a duct surface, hot air was blown into the duct using a hot air blower. On the other side of the module, a water jacket was attached to cool the module. With different air inlet temperatures and water flowrates, the electrical power of the thermoelectric generator was measured.

  • PDF

Performance Analysis of Fin-Tube Heat Exchangers with Various Fin Shapes for Waste Gas Heat Recovery (핀 형상에 따른 폐열회수용 핀-튜브 열교환기의 성능분석)

  • Maeng, Jae-Hun;Koo, Byeong-Soo;Jun, Yong-Du;Lee, Kum-Bae
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
    • /
    • v.23 no.9
    • /
    • pp.627-632
    • /
    • 2011
  • As an innovative effort to secure economically viable heat recovery system, various fin shapes for industrial fin-tube heat exchangers have been studied for better performance. In this study, the waste gas heat recovery from four different fin shapes was experimentally performed for heat transfer rate and pressure drop. According to the tested results, the twist and wavy shape fins of rectangular type show the superior performance in terms of Goodness factor and jH/f factor ratio, whereas the circular spiral fin shows the inferior values. Experimental results shows good comparison with the numerical results with a slight discrepancy of 5%, which is quite resonable.

Chemical compositions of inorganics in industrial complex waste (산업단지폐기물의 무기물질 구성 특성)

  • Jeong, Moon-Heon;Lee, Ju-Ho;Kwon, Young-Hyun;Lee, Gang-Woo;Lee, Jae-Jeong;Shon, Byung-Hyun
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
    • /
    • 2009.12a
    • /
    • pp.1030-1033
    • /
    • 2009
  • 고형연료(RDF)는 가연성 폐기물을 성형된 형태로 만드는 것으로 화석연료의 대체 에너지로 이용되어질 수 있을 뿐만 아니라 일반 소각설비에 비해 수송성, 저장성이 뛰어나며 발열량이 거의 일정하여 연소 안정성이 우수하고 액체연료나 기체연료의 비해 경제성과 안정성이 높다는 장점이 있다. 하지만 고형연료의 미량 포함되어 있는 중금속 물질에 의해 연소장치의 부식이나 시설 노후 촉진화와 같은 원인을 제공하며, 심각한 환경오염원의 전구물질이 생성될 수 있어 실용화에는 큰 장해 요인이 되고 있다. 따라서 본 연구에는 고형연료의 재료가 되는 폐기물을 분석하여, 중금속성분이 미치는 영향을 조사하고 부존자원의 최적 이용 방안을 도출하며, 이를 바탕으로 부존자원 액상/고상 연료화 기술, 부존자원 복합이용시스템, 폐열활용 시스템과 같은 기술에 적용하여 부존자원 재활용 및 에너지를 최적 활용할 수 있는 D/B 구축을 하는 것이 최종 목표이다.

  • PDF

Application of a Large Scale Heat Pipe System to Preheating the Fuel Gas of Low Heating Value (분리형 히트파이프의 저발열량 연료가스 예열시스템에 대한 적용연구)

  • Park, Heung Soo;Riu, Kap Jong;Lee, Jin Ho;Lee, Yong Kuk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.23 no.9
    • /
    • pp.1085-1097
    • /
    • 1999
  • A separate heat pipe system capacity of 3,700kW has been developed and applied to preheating the blast furnace gas for recovery of the waste heat from boiler. The system is designed to preheat the blast furnace gas up to $126^{\circ}C$ by using tho boiler exhaust gas of which temperature is $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$. The arrangement of the fin tubes as well as the shape of the fin has been carefully determined to minimize the fouling problems. The heat pipe system was found to be stable in circulation of the working fluid and the range of the temperature variation of the preheated blast furnace gas was within $10^{\circ}C$. It was proved through a long-term test that the selected tube arrangement and the shape of the fins are proper to prevent the fouling problems and that the pay-back period of the system Is within one year.

Performance of Air-Water Direct Contact Heat Exchanger Linked to Heat Pump (히트펌프에 연계된 공기-물 직접접촉식 열교환기의 성능)

  • Kim, Y.H.;Keum, D.H.;Ryou, Y.S.;Kang, Y.K.;Kim, J.G.;Jang, J.K.;Lee, H.M.
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.80.2-80.2
    • /
    • 2011
  • Fossil fuel was a major energy resource but the consumption of fossil fuel will decrease gradually because of limited deposits and non-environmental features. In contrast, because the renewable energy resources are infinite and sustainable, their consumption has increased annually. To promote the supply of these infinite natural energy we have to develop more efficient and inexpensive heat recovery system. In this study a simple device was designed as a heat exchanger, that is a direct contact heat exchanger. This heat exchanger was manufactured in cylindrical shape with height of 1,500 mm and diameter of 1,000 mm. To test the efficiency of this heat exchanger, it was connected to the evaporator of heat pump system. During the experimental tests, the humid air of $10{\sim}30^{\circ}C$ was supplied to this air-to-water heat exchanger and then the water flow rate was set to 2500~3500 L/h. Heat recovery rate of this heat exchanger increased in proportion to entering air temperature and water flow rate.

  • PDF

A Study on Heat Transfer Characteristics of Humidifier/HRU for MCFC (MCFC용 가습기 및 HRU의 열전달 특성 연구)

  • Park, Sungho;Kal, Hanjoo;Jeong, Youngsik;Lee, Sanghoon;Lee, Jaejun;Oh, Yongmin;Kim, Seonhwa
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.97.2-97.2
    • /
    • 2011
  • 본 연구는 연료전지 중 용융탄산염을 전해질로 하는 MCFC의 MBOP에 포함된 부품으로 매우 중요한 역할을 하는 가습기와 이때 발생되는 폐열을 회수하기 위한 장치인 HRU에 관한 것이다. 가습기는 연료와 물이 가습기 상부로 유입되어 가습기 하부로 유입되는 배가스와 열교환을 하면서 물이 스팀화 되어 연료가 가습된 상태로 가습기 출구로 일정온도를 유지하며 배출된다. 또한 HRU는 가습기에서 배출된 고온의 배가스를 물을 이용하여 열교환을 통해서 열을 회수하여 난방 및 온수로 사용할 수 있는 열교환 장치를 말한다. 먼저 이들의 특성을 파악하기 위해 가습기 및 HRU를 설계, 제작하여 각각의 특성을 확인하였다. 가습기와 HRU의 성능 향상을 위해 먼저 열교환부에 적용될 튜브의 수치해석적 분석을 통해서 최적의 열전달 성능을 얻을 수 있는 가습기 및 HRU를 설계, 제작하였으며 이들의 성능을 파악하기 위해 120,000kcal/h 용량을 테스트 할 수 있는 장치를 구축하여, 이들의 열전달 특성, 압력강하, 회수 열량, 가습기 온도 등의 특성을 파악하였다. 이 장치를 통해서 확인된 가습기와 HRU의 특성은 수치해석을 통해서 얻은 값과 거의 유사함을 확인할 수 있었으며, 가습 성능도 효과적으로 달성할 수 있었다. 가습기와 HRU의 특성 중 압력강하 부분은 지속적인 연구가 필요한 부분이며, 가습기와 HRU의 일체화를 통하여 소형화 및 설치공간 축소 효과를 얻을 것으로 본다.

  • PDF

A Study on the Evaluation Method for Professional ESCO (전문 ESCO 지정제 평가방안 연구)

  • Lim, Ki Choo
    • Journal of Energy Engineering
    • /
    • v.22 no.2
    • /
    • pp.90-95
    • /
    • 2013
  • The paper is aimed at evaluation method for technology-focused professional ESCO. We set up some premise about the evaluation indicators, there are such as the financial soundness, energy savings performance excellence, customer satisfaction, source technology vendor's participation, and guaranteed savings contract. The evaluation indicators consist of the evaluation of expertise (40points), management state (15points), customer satisfaction (20points), technical skills (25points), and detailed indicators were determined. We can apply technology categories such as lighting, cogeneration, process improvement, waste heat recovery, cooling & heating equipments.